Пример расчета вентиляции дома. Приточно-вытяжная вентиляция своими руками: принципы работы, расчет и монтаж; какое назначение имеет приточная вентиляция

Для бесперебойной и долговременной работы вентиляционной системы в квартирах многоэтажек или частных коттеджей, особенно когда вы устанавливаете ее заново, требуется грамотный расчет. Обычно, считают только приточную вентсистему, потому что естественная уже предусмотрена и смонтирована при постройке здания. При этом, заметим, что проектирование вытяжного вывода рассчитано на однократный обмен, тогда как приток воздуха превышает вытяжку в два раза.

Постоянная и непрерывная подача свежего воздуха необходима только в те комнаты, где вы будете находиться долгое время (кухня, спальня и гостиная, и т. д.) поэтому расчет системы вентиляции начинается с плана здания или отдельной квартиры, на котором указывают площадь всех имеющихся комнат. Измеряют воздухообмен кубометрами в час. При этом схема воздухообмена будет выглядеть таким образом: чистый воздух попадает в комнаты, оттуда в слегка загрязненном виде выходит в коридор, потом в кухню и санузел и выводится наружу через вентиляционные шахты.

Необходимо знать, что для комнат без естественной вентиляции нормой считают расход свежего воздуха на одного жильца не меньше, чем 60 кв. м /час. В спальне допустимо меньшее количество - до 30 кв. м. /час на одного, это связано с тем, что ночью мы потребляем меньше кислорода. Учитывать нужно потребности только постоянно проживающих в жилище людей. После того, как вы рассчитали воздушный обмен по потребностям жильцов, следует выяснить кратность обмена воздушных масс, то есть, сколько раз на протяжении одного часа заменяется весь объем воздуха. Этот показатель должен быть минимум однократным.

По ниже приведенным формулам рассчитайте оба эти показателя (обмен воздуха по числу людей и кратность) и выберите большее значение, как максимально соответствующее нормам безопасности:

L (необходимая производительность приточной вентсистемы) равна N (количеству жильцов) помноженному на Lnorm (норму расходования на одного), это что касается количества проживающих.

Кратность рассчитывается так - L (необходимая производительность вентсистемы) равна n (нормированная кратность обмена воздуха) умножить на S (площадь комнаты) умножить на H (высота комнаты).

Произведя подсчеты и сложив полученные числа, вы узнаете общую производительность вентсистемы. Показатели этого значения в нормативных документах следующие:

В квартирах и комнатах 100 - 500 кв. м / час.

В коттеджах 500 - 2000 кв. м / час.

Как сделать вентиляцию

Естественная вентиляционная система может быть спроектирована и построена бесканальным или канальным способом. При этом расчет естественной вентиляции возможен, только при наличии вентиляционных каналов, поскольку при бесканальной вентиляции воздух не поддается учету.

Расчет производится по вышеприведенным формулам. Если простое проветривание не помогает воздухообмену, выполняется установка механической вентиляции. При этом, если площадь помещения большая, требуется установить два вентилятора.

Правильно устроенной считается вентиляция, расчет которой совпал по показаниям притока свежего воздуха и его вывода.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

После того, как были определены потребности в свежем воздухе и производительность вентсистемы, переходите к проекту распределения воздуха по квартире или зданию. Состоит она из: воздуховода, разнообразных фасонных изделий, распределителей воздуха (решеток) и дроссель - клапанов. Перед тем, как рассчитать вентиляцию, нужно начертить схему будущего воздуховода таким образом, чтобы длина его была минимальной, а производительность достаточной.

Выберите, какое сечение воздуховода будет для вас более оптимальным - круглое или прямоугольное. У первого меньше высота, что позволяет экономить запотолочное пространство, а второй более прост в монтаже. Нужно учесть, что скорость воздушного потока должна ограничиваться 3-4 метрами в секунду. Если она будет больше - возникнет сильный шум.

Требуемую расчетную площадь сечения у воздуховода рассчитывают так:

Sc (площадь сечения) = L (расходу воздуха) помноженному на 2.778 (общепринятый коэффициент разных размерностей) и разделенному на V (скорость прохождения воздуха по воздуховоду).

Результат получится в сантиметрах квадратных для большего удобства.

У круглых воздухоотводов она считается так- S = tt умножить на D / 400

У прямоугольных S= A умножить на B /100.

S фактическая площадь, D диаметр,A и B ширина и высота.

Считать эти показатели нужно для каждой ветки воздуховода. Для бытовых инженерных сетей выбирают круглые воздухоотводы от 100 до 250 мм, если ваш выбор - прямоугольные изделия, их диаметр должен быть полностью эквивалентным.

Расчет вытяжной вентиляции

Кроме всех этих показателей нужно выполнить расчет вентиляционных систем с учетом сопротивления сети, мощности калорифера (если предполагается его установка), выяснить, сколько электроэнергии будет потреблять вентоборудование. Это очень важно именно для приточных систем.

Дополнительная (принудительная) кухонная вытяжная вентиляция, расчет которой происходит по формуле:

P (мощность) = S (площадь) умножить на H (высоту потолка) и умножить на 12(средняя норма СЭС).

Комментариев:

• Вытяжная вентиляция на кухне
• Расчет мощности вентилятора
• Кратность смены воздуха
• Другой способ определения мощности устройства

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Вытяжная вентиляция на кухне

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

Вернуться к оглавлению

Расчет мощности вентилятора

1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Вернуться к оглавлению

Кратность смены воздуха

Кратность для помещений разного типа определяется так:

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Не всегда есть возможность пригласить специалиста для проектирования системы инженерных сетей. Что делать если во время ремонта или строительства вашего объекта потребовался расчет воздуховодов вентиляции? Можно ли его произвести своими силами?

Расчет вентиляции и воздуховодов для нее позволит составить эффективную систему, которая будет обеспечивать бесперебойную работу агрегатов, вентиляторов и приточных установок. Если все подсчитано правильно, это позволит уменьшить траты на закупку материалов и оборудования, на дальнейшее обслуживание системы.

Расчет воздуховодов системы вентиляции можно проводить разными методами. Например, такими:

• постоянной потери давления;
• допустимых скоростей.

Типы и виды воздуховодов

Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного, овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами. Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, с сохранением нужной площади сечения. В круглых системах меньше материала, овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

Для примера расчета вентиляции выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

Способ расчета воздуховодов методом постоянных скоростей

Расчет воздуховодов вентиляции нужно начинать с плана помещений. Используя все нормы определяют нужное количество воздуха в каждую зону и рисуют схему разводки. На ней показываются все решетки, диффузоры, изменения сечения и отводы. Расчет производится для самой удаленной точки системы вентиляции, поделенной на участки, ограниченные ответвлениями или решетками.

Расчет воздуховода для монтажа системы вентиляции заключается в выборе нужного сечения по всей длине и нахождение потери давления для подбора вентилятора или приточной установки. Исходными данными являются значения количества проходящего воздуха в сети вентиляции. Используя схему, проведём расчет диаметра воздуховода. Для этого понадобится график потери давления.
Для каждого типа воздуховодов график разный. Обычно, производители предоставляют такую информацию для своих изделий, или можно найти ее в справочниках. Рассчитаем круглые жестяные воздуховоды, график для которых показан на рисунке.

По выбранному методу задаемся скоростью воздуха каждого участка. Она должна быть в пределах норм для зданий и помещений выбранного назначения. Для магистральных воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции рекомендуются такие значения:

• жилые помещения – 3,5–5,0 м/с;
• производство – 6,0–11,0 м/с;
• офисы – 3,5–6,0 м/с.

Для ответвлений:

• офисы – 3,0–6,5 м/с;
• жилые помещения – 3,0–5,0 м/с;
• производство – 4,0–9,0 м/с.

Когда скорость превышает допустимую, уровень шума повышается до некомфортного для человека уровня.

После определения скорости (в примере 4,0 м/с) находим нужное сечение воздуховодов по графику. Там же есть потери давления на 1 м сети, которые понадобятся для расчета. Общие потери давления в Паскалях находим произведением удельного значения на длину участка:

Pуч=Rуч·lуч.

Элементы сети и местные сопротивления

Имеют значение и потери на элементах сети (решетки, диффузоры, тройники, повороты, изменение сечения и т. д.). Для решеток и некоторых элементов эти значения указаны в документации. Их можно рассчитать и произведением коэффициента местного сопротивления (к. м. с.) на динамическое давление в нем:

Pм. с.=ζ·Pд.

Где Pд=V2·ρ/2 (ρ – плотность воздуха).

К. м. с. определяют из справочников и заводских характеристик изделий. Все виды потерь давлений суммируем для каждого участка и для всей сети. Для удобства это сделаем табличным методом.

Сумма всех давлений будет располагаемым для этой сети воздуховодов, а потери на ответвлениях должны быть в пределах 10% от полного располагаемого давления. Если разница больше, необходимо на отводах смонтировать заслонки или диафрагмы. Для этого производим расчет нужного к. м. с. по формуле:

где Pизб – разница располагаемого давления и потерь на ответвлении. По таблице выбираем диаметр диафрагмы.

Нужный диаметр диафрагмы для воздуховодов.

Правильный расчет воздуховодов вентиляции позволит подобрать нужный вентилятор по графикам производителей. Используя найденное располагаемое давление и общий расход воздуха в сети, это будет сделать несложно.

Комментариев:

• Расчет размера воздуховодов
• Соответствие площади и расхода
• Вычисления для калорифера
• Расчет естественной канальной системы

Чтобы вентиляционная система в доме работала эффективно, необходимо во время ее проектирования произвести расчеты. Это позволит не только использовать оборудование с оптимальной мощностью, но и сэкономить на системе, полностью сохранив все требуемые параметры. Проводится согласно определенным параметрам, при этом для естественной и принудительной систем используют совершенно различные формулы. Отдельно внимание следует уделять тому, что принудительная система требуется не всегда . Например, для городской квартиры вполне достаточно естественного воздухообмена, но при соблюдении определенных требований и норм.

Расчет размера воздуховодов

Чтобы помещения, следует определить, каким будет сечение трубы, объем воздуха, проходящего через воздуховоды, скорость потока. Такие расчеты важны, так как малейшие ошибки приводят к плохому воздухообмену, шуму всей кондиционной системы или большим перерасходам финансовых средств при монтаже, электричества для работы оборудования, которое предусматривает вентиляция.

Чтобы выполнить расчет вентиляции для помещения, узнать площадь воздуховодного канала, необходимо использовать такую формулу:

Sс = L * 2,778 / V, где:

• Sс – это расчетная площадь канала;
• L – значение расхода воздуха, проходящего через канал;
• V – значение скорости воздуха, проходящего через воздуховодный канал;
• 2,778 – специальный коэффициент, который необходим для согласования размерностей – это часы и секунды, метры и сантиметры, используемые при включении данных в формулу.

Чтобы узнать, какой будет фактическая площадь воздуховодной трубы, необходимо использовать формулу, исходя из типа канала. Для трубы круглого формата применяется формула: S = π * D² / 400, где:

• S – число для фактической площади сечения;
• D – число для диаметра канала;
• π – константа, равная 3,14.

Для труб прямоугольного формата понадобится уже формула S = A * B / 100, где:

• S – это величина для фактической площади сечения:
• А, В – это длина сторон прямоугольника.

Вернуться к оглавлению

Соответствие площади и расхода

Диаметр трубы равен 100 мм, он соответствует прямоугольному воздуховоду на 80*90 мм, 63*125 мм, 63*140 мм. Площади прямоугольных каналов составят 72, 79, 88 см². соответственно. Скорость воздушного потока может быть различной, обычно используются такие величины: 2, 3, 4, 5, 6 м/с. В таком случае расход воздуха в прямоугольном воздуховоде составит:

• при движении в 2 м/с – 52-63 м³/ч;
• при движении в 3 м/с – 78-95 м³/ч;
• при движении в 4 м/с – 104-127 м³/ч;
• при скорости в 5 м/с – 130-159 м³/ч;
• при скорости в 6 м/с – 156-190 м³/ч.

Если расчет вентиляции проводится для круглого канала с диаметром в 160 мм, то ей будут соответствовать прямоугольные воздуховоды на 100*200 мм, 90*250 мм с площадями сечения 200 см² и 225 см² соответственно. Чтобы помещение отлично вентилировалось, требуется соблюдать следующий расход при определенных скоростях движения воздушных масс:

• при скорости в 2 м/с – 162-184 м³/ч;
• при скорости в 3 м/с – 243-276 м³/ч;
• при движении в 4 м/с – 324-369 м³/ч;
• при движении в 5 м/с – 405-461 м³/ч;
• при движении в 6 м/с – 486-553 м³/ч.

Вернуться к оглавлению

Вычисления для калорифера

Калорифер представляет собой оборудование, предназначенное для кондиционирования помещения с подогревом воздушных масс. Применяется это устройство для создания более комфортной обстановки в холодное время года. Калориферы используются в системе принудительного кондиционирования. Еще на этапе проектирования важно рассчитать мощность оборудования. Делается это на основании производительности системы, разницы между наружной температурой и температурой воздуха в помещении. Два последних значения определяются согласно СНиПам. При этом надо учесть, что в помещение должен поступать воздух, температура которого не меньше +18 °C.

Разница между наружными и внутренними условиями определяется с учетом климатической зоны. В среднем во время включения калорифер обеспечивает нагрев воздуха до 40 °C, чтобы компенсировать разницу между теплым внутренним и наружным холодным потоком.

I = P / U, где:

• I – это число для максимально потребляемого оборудованием тока;
• Р – мощность устройства необходимого для помещения;
• U – напряжение для питания калорифера.

Если нагрузка меньше, чем требуется, то надо устройство выбирать не таким мощным. Температуру, на уровень которой калорифер может нагреть воздух, рассчитывают по такой формуле:

ΔT = 2,98 * P / L, где:

• ΔT – число разности температур воздуха, которое наблюдает на входе и на выходе системы кондиционирования;
• Р – мощность устройства;
• L – величина производительности оборудования.

В жилом помещении (для квартир и частных домов) калорифер может иметь мощность 1-5 кВт, а вот для офисных значение берется больше – это 5-50 кВт. В некоторых случаях электрические калориферы не используются, оборудование тут подключается к водяному отоплению, что позволяет экономить электроэнергию.